湖北随县震旦系饰面用大理岩特征

随县是湖北省重要的饰面石材产地之一，目 前主要开采矿体为随县吴山- 万和地区的花岗岩 矿体，研究区内出露的震旦系大理岩仅有零星矿 山企业作为建筑石料开采利用。作为饰面石材，大 理岩较之于花岗岩，其在颜色、光泽度、放射性能 等方面更具市场优势，常作为高档装饰材料，商业 价值更大[1]。本次工作通过地表调查。钻探、样品采 集测试等地质手段，确定了矿石性能，并通过节理 裂隙素描，计算了矿体荒料率[2]，为该地区震旦系 大理岩作为饰面石材的开发利用提供了一定的依 据[3-4]。
2 矿体特征
研究区内的饰面大理岩矿体主要赋存于尚家店 组中段，整体产出于刺沟倒转向斜，呈中厚- 厚层状 产出，矿体南侧产状170°~190°∠47°~60°，北侧产状 180~220°∠70°~80°。受多期地质构造作用及地形 切割等因素影响，矿体沿走向厚度变化较大。
研究区内矿体出露面积约0.068km2；矿体沿 走向长约700m，平均出露宽度157m，地表矿体出 露标高203m~270m，赋存标高170m~270m，矿石自 然类型主要为白色~ 灰色白云石大理岩，局部为 灰黑色含硅质白云石大理岩。
3.5 矿石物理性质
本次工作对研究区内3 类大理岩矿石进行了 系统采样测试，对矿石主要物理性能样品按品种 类别各采取2 组。其中块体密度、吸水率、抗折强 度及耐磨性样每组采集5 件，压缩强度每组采集3 件，其测试分析结果如下：
（1）矿石压缩及干燥抗折强度 研究区大理岩矿石压缩测试结果为 61Mpa~98Mpa， 平均值 67Mpa；矿石干燥抗折强度为 2.2Mpa~26.6Mpa， 平均值 13.12Mpa。 （2）矿石镜向光泽度及耐磨性 大理岩矿石标准样光泽度为63°~86°，基本 观 察 样 光 泽 度64.2 °~85.8 °，白 色 大 理 岩 耐 磨 性 为平均值为14.4cm3，灰色大理岩耐磨性平均值为 14.5cm3，灰黑色大理岩耐磨性平均值25.6cm3。 （3）矿石块体密度与吸水率 灰黑色大理岩平均块体密度为2.77g/cm3，白
1 地质背景
1.1 地层
研究区主要出露地层为震旦系下统过路湾组 （Z1g）、上统尚家店组（Z2sh），由老至新分述如下 ：
(1) 震旦系下统过路湾组（Z1g） 为一套黑云角闪斜长片麻岩夹白云母二长变 粒岩，原岩为一套基性火山岩沉积，与上覆尚家店 组地层呈平行不整合接触，分布于刺沟向斜两翼， 北翼产状正常，北端与花岗岩体直接接触，出露宽 度大于80m ；南翼地层倒转，出露宽度大于200m。
（Hubei Tiandiyuan Survey and Design Co., Ltd.,Wuhan430061, China） Abstract: The study area is located in the northern part of Suixian County, Hubei Province. The thick marble of Shangjiadian Formation of Upper Sinian system exposed in the area has certain prospects for the development. The main chemical components of marble are CaO (24.88%~30.48%), MgO (19.23%~22.39%), SiO2 (0.29%~21.78%); compressive strength 61~98MPa, flexural strength 2.2MPa~26.2MPa, mirror gloss 63°~ 86°, wear resistance 14.4cm3~25.6cm3, natural density 2.77g/cm3~2.84g/cm3, water absorption rate 0.13%~0.227%. The block yield is 42.02%~51.03%. Key words: Suixian; Sinian marble; stone for decoration
a
b
c
d
图 2 矿石特征照片
（a- 白色大理岩标准样，b- 灰白色、灰色大理岩岩心，c- 灰
色大理岩标准样，d- 灰黑色大理岩标准样）
第2期
湖北随县震旦系饰面用大理岩特征
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灰色大理岩矿物成分与白色大理岩一致，仅 颜色稍暗，节理裂隙较少发育，少见各色网脉。灰 黑色大理岩矿物成分由白云石、方解石、石英、炭 质等组成，节理较为发育，且各种石英、白云石及 绿帘石网脉发育脉，形成较为复杂丰富的花纹图 案；但该类型矿石矿物成分差异较大。
SiO2（0.29%~21.78%）；压缩强度 61MPa~98MPa，抗折强度 2.2MPa~26.2MPa，镜像光泽度 63°~86°，耐磨性 14.4cm3~25.6cm3，天然密度 2.77g/cm3~2.84g/cm3，吸水率 0.13%~0.227%。体
图解荒料率为 42.02%~51.03%。
第2期
1.2 构造
研究区大地构造位置属秦岭褶皱系东段，Ⅳ 级构造单元为铁山复式背斜，区内经历多期地质 构造旋回，构造线方向以北西向为主。
（1）褶 皱。刺 沟 倒 转 向 斜：位 于 铁 山 复 式 背 斜北东翼，其轴 线走 向北西，倾向 南西，倾 伏角 60°~80°；核部地层为尚家店组中段厚层白云石 大理岩，产状为170°~220°∠50°~80°，两翼地层 为尚家店组下段中厚层白云石大理岩及过路湾 组黑云角闪斜长片麻岩。其北翼地层正常，产状 为200°~215°∠60°~80°，南翼地层倒转，产状为 160°~210°∠50°~60°。
3.2 颜色
（1）矿石颜色 矿石整体以白色为背景色，受色斑色线影响， 部分点缀淡绿色、米黄色，局部含少量炭质呈灰黑 色。 （2）色斑 色斑整体分布零星，数量有限，主要由裂隙中 充填的细- 粗晶白云石、方解石构成。呈白色，斑点 状，大小一般 1cm2~2cm2 左右，个别稍大可达5cm2。 少量色斑为充填于裂隙中的粗大绿帘石晶体，呈淡 绿色，不规则状，一般1cm2~4 cm2 左右 ；另有少量炭 质色斑，呈灰黑色，数量较少，0.1cm2~2cm2 大小。 （3）色线 矿石色线可分为4 种，即白云石方解石细脉、 绿帘石细脉、石英脉及泥质条带。 白云石方解石细脉：白色，矿体裂隙中填充后 期结晶的白云石、方解石等矿物，脉宽1mm~2mm， 多为不规则网脉状， 绿帘石细脉：淡绿色- 淡黄色，有绿帘石填充 于节理构成的细网脉，一般脉宽1mm~3mm，主要 见于矿体北部，密度3~4 条/m。 石英脉：白色~ 无色透明，形成于变质作用后 期，沿节理裂隙灌入，一般脉宽小于3mm，局部膨 大部位可达2cm~3cm 宽。 泥质条带：呈土黄色~ 浅灰色，充填于节理裂 隙中，分布特征与白云石细脉较为相似，一般浅层 矿体中较为发育，脉宽小于5mm。
68
21.1
W19029-3 白色大理岩
67
14.3
61 20190326Y1Z3 白色大理岩 8.0
66
8.5
W19029-4 白色大理岩
62
10.1
63 20190326Y1Z4 白色大理岩 11.5
61
7.5
W19029-5 灰色大理岩
74
9.0
62 20190326Y1Z5 灰色大理岩 16.0
2021 年 6 月
27
文章编号：1006-4079（2021）02-0027-05
湖北随县震旦系饰面用大理岩特征
吴愧，陈拥军，陈刚，廖毅，魏朋利
（湖北天地源勘查设计有限公司，湖北武汉，430061）
摘 要 ：研究区位于湖北随县北部，区内出露的震旦系上统尚家店组厚层大理岩，具有一定的
饰面石材开发利用前景。大理岩主要化学成分 CaO（24.88%~30.48%）、MgO（19.23%~22.39%）、
理岩
2.76
2.78
白 色 大 理 2.83
W19027-3 T-3
岩
2.81
2.82
白 色 大 理 2.82
W19027-4 T-4
岩
2.80
2.79
灰 色 大 理 2.85
W19027-5 T-5
试验 编号
190476 190477 190478 190479
岩样名称
灰色大理岩 黑色大理岩 白色大理岩 白色大理岩
CaO 30.02 24.88 30.48 29.83
表 1 大理岩化学成分测试结果
MgO 21.72 19.63 22.09 22.39
K2O 0.033 1.20 0.018 0.013
第2期
表 2 大理岩压缩强度和抗折强度测试结果
表 3 块体密度及吸水率测试结果
试验编号 样品名称 压缩强度 试验编号 （MPa）
样品名称 抗折强度 （MPa）
86
6.2
W19029-1 灰黑色大理岩 98 20190326Y1Z1 灰黑色大理岩 26.6
78
21.2
61
19.8
W19029-2 灰黑色大理岩 62 20190326Y1Z2 灰黑色大理岩 20.0
作者简介 ：吴愧(1994-)，男，硕士。主要从事矿产勘查方面工作。
28
湖北随县震旦系饰面用大理岩特征
(2) 震旦系上统尚家店组（Z2sh） 下段（Z2sh1）：该层分布于刺沟向斜两翼，北 翼产状正常，出露宽度约30m，南翼倒转，出露宽 度约40m ；该层与过路湾组呈平行不整合接触。岩 性以中厚层状白色、灰色白云石大理岩为主，含少 量灰黑色硅质白云石大理岩，局部有灰绿色绿泥 绢云片岩夹层。 中段（Z2sh2）：出露于刺沟向斜轴部，为一套白色、灰白 色厚层白云石大理岩。地层南侧产状170°~190°∠50°~60°， 北侧地层产状180°~220°∠60~80°，平均出露宽度200m，研 究区内该组上段缺失。
（2）断层。研究区内断层不发育。 （3）节理。研究区节理较发育，多为压扭性剪 节理，节理面平直，节理缝小于0.02m，以硅质、钙 质胶结为主 ；延长一般小于30m。
3 矿石特征
图 1 研究区地质图
3.1 矿石类型
研究区内大理岩矿石按颜简单分为三类，即 白色大理岩、灰色大理岩及灰黑色大理岩。其中白 色大理岩分布较广，是研究区内主要矿石类型 ； 主要矿物成分为微晶- 细晶白云石及少量方解石， 含少量蛇纹石与绿帘石充填构成的不规则浅绿 色- 绿色细网脉。
关键词 ：随县；震旦系大理岩；饰面石材
中图分类号 ：P619.223
文献标志码 ：A
Characteristics of Sinian Marble for Decoration in Suixian, Hubei WU Kui, CHEN Yongjun, CHEN Gang, LIAO Yi, WEI Pengli
3.3 物质组成
白色、灰色大理岩主要矿石主要成分为白云 石及少量方解石，二者占90% 以上，多呈微晶- 细 晶状，同时含有少量蛇纹石、透辉石、绿帘石等交 代变质矿物，含量小于10%。
灰黑色大理岩主要矿石成分为微晶状白云 石及少量方解石，含少量石英及炭质，石英含量约 5%~15%，炭质含量约10%。
3.4 矿石化学成分
分析项目及结果 ω(B)/%
Na2O
SiO2
0.074
4.95
0.070
21.78
0.077
1.02
0.049
0.29
Al2O3 0.012 1.86 0.014 0.016
Fe2O3 0.19 1.68 0.030 0.031
LOI 42.52 24.44 45.90 46.41
30
湖北随县震旦系饰面用大理岩特征
71
2.2
62
9.8
W19029-6 灰色大理岩
77 20190326Y1Z6 灰色大理岩
7.7
681Leabharlann .8平均69.213.12
试验编号 岩样编号 岩样名称 块体密度（%） 试验编号
灰 黑 色 大 2.77
W19027-1 T-1
理岩
2.78
2.75
T-2 灰 黑 色 大 2.78
W19027-2
据化学分析结果，大理岩CaO 含量24.88%~30.48%， MgO 含量19.63%~22.39%，SiO2 含量0.29%~21.78% ；白 色及灰色大理岩的化学成分较为稳定，灰黑色大 理岩矿物成分较为复杂，主要表现在SiO2 含量差 别较大，这与野外地质调查中灰黑色大理岩存在 大量石英细脉填充相佐证。